2019版高考物理總復習 第十二章 波粒二象性 原子結構和原子核 基礎課2 原子結構 原子核課件.ppt

《2019版高考物理總復習 第十二章 波粒二象性 原子結構和原子核 基礎課2 原子結構 原子核課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019版高考物理總復習 第十二章 波粒二象性 原子結構和原子核 基礎課2 原子結構 原子核課件.ppt（50頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

基礎課2原子結構原子核 原子結構 1 電子的發(fā)現 英國物理學家發(fā)現了電子 2 原子的核式結構 1 粒子散射實驗 1909 1911年 英國物理學家和他的助手進行了用 粒子轟擊金箔的實驗 實驗發(fā)現絕大多數 粒子穿過金箔后基本上仍沿方向前進 但有少數 粒子發(fā)生了大角度偏轉 偏轉的角度甚至大于90 也就是說它們幾乎被 撞 了回來 如圖1所示 知識排查 2 原子的核式結構模型 在原子中心有一個很小的核 原子全部的和幾乎全部都集中在核里 帶負電的電子在核外空間繞核旋轉 圖1 正電荷 質量 氫原子光譜 1 光譜 用光柵或棱鏡可以把各種顏色的光按波長展開 獲得光的 頻率 和強度分布的記錄 即光譜 2 光譜分類 波長 連續(xù) 吸收 特征 特征譜線 氫原子的能級 能級公式 1 理爾理論 1 定態(tài) 原子只能處于一系列的能量狀態(tài)中 在這些能量狀態(tài)中原子是的 電子雖然繞核運動 但并不向外輻射能量 2 躍遷 原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時 它輻射或吸收一定頻率的光子 光子的能量由這兩個定態(tài)的能量差決定 即h h是普朗克常量 h 6 63 10 34J s 3 軌道 原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運動相對應 原子的定態(tài)是的 因此電子的可能軌道也是的 1 氫原子的能級能級圖如圖2所示 2 氫原子的能級 能級公式 圖2 原子核的組成 放射性 原子核的衰變 半衰期 放射性同位素 1 原子核的組成 原子核是由和中子組成的 原子核的電荷數等于核內的 2 天然放射現象元素地放出射線的現象 首先由發(fā)現 天然放射現象的發(fā)現 說明原子核具有的結構 3 放射性同位素的應用與防護 1 放射性同位素 有放射性同位素和放射性同位素兩類 放射性同位素的化學性質相同 2 應用 消除靜電 工業(yè)探傷 做等 3 防護 防止放射性對人體組織的傷害 質子 質子數 自發(fā) 貝克勒爾 復雜 天然 人工 示蹤原子 4 原子核的衰變 原子核 原子核 半數 物理 化學狀態(tài) 核力和核能 1 核力原子核內部 所特有的相互作用力 2 核能 1 核子在結合成原子核時出現質量虧損 m 其對應的能量 E 2 原子核分解成核子時要吸收一定的能量 相應的質量增加 m 吸收的能量為 E 核子間 mc2 mc2 裂變反應和聚變反應 裂變反應堆核反應方程 1 重核裂變 中子 鏈式反應 原子彈 鎘棒 2 輕核聚變 質量較大 熱核反應 A 金原子內部大部分都是空的B 金原子是一個球體C 湯姆孫的原子模型不符合原子結構的實際情況D 原子核的半徑的數量級是10 15m 小題速練 1 多選 從 粒子散射實驗結果出發(fā)推出的結論 其中正確的是 解析 粒子散射實驗結果表明 絕大多數 粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進 但有少數 粒子發(fā)生了較大角度的偏轉 并有極少數 粒子的偏轉角度超過90 有的甚至幾乎被反彈回來 則從 粒子散射實驗結果出發(fā)推出的結論有金原子內部大部分都是空的 湯姆孫的原子模型不符合原子結構的實際情況 原子核的半徑的數量級是10 15m 不能說明金原子是球體 選項A C D正確 答案ACD 2 2018 湖南衡陽模擬 下列有關氫原子光譜的說法正確的是 A 氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜B 氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光C 氫原子光譜說明氫原子能量是連續(xù)的D 氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能量差無關 答案B 3 2017 上海單科 由放射性元素放出的氦核流被稱為 A 陰極射線B 射線C 射線D 射線解析本題考查天然放射現象 在天然放射現象中 放出 三種射線 其中 射線屬于氦核流 選項B正確 答案B 4 2017 上海單科 在同位素氫 氘 氚的核內具有相同的 A 核子數B 電子數C 中子數D 質子數解析本題考查對同位素的認識 同位素是指在原子核中的質子數相同而中子數不同的元素 故氫 氘 氚的核內具有相同的質子數 選項D正確 答案D 5 多選 關于核衰變和核反應的類型 下列表述正確的是 答案AC 6 2018 高考領航沖刺卷 已知真空中的光速c 3 0 108m s 下列說法正確的是 答案C 7 根據所給圖片結合課本相關知識 下列說法正確的是 圖3 A 圖3甲是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣 證明電子具有粒子性B 圖乙是利用不同氣體制成的五顏六色的霓虹燈 原因是各種氣體原子的能級不同 躍遷時發(fā)射光子的能量不同 光子的頻率不同C 圖丙是工業(yè)上使用的用射線檢測金屬板厚度的裝置 在 三種射線中 最有可能使用的射線是 射線D 圖丁是原子核的比結合能與質量數A的關系圖象 由圖可知中等大小的核的比結合能最大 即 核反應中 平均每個核子的質量虧損最小 解析題圖甲是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣 證明電子具有波動性 選項A錯誤 題圖乙是利用不同氣體制成的五顏六色的霓虹燈 原因是各種氣體原子的能級不同 躍遷時發(fā)射光子的能量不同 光子的頻率不同 選項B正確 題圖丙是工業(yè)上使用的用射線檢測金屬板厚度的裝置 在 三種射線中 由于 射線穿透能力最強 最有可能使用的射線是 射線 選項C錯誤 題圖丁是原子核的比結合能與質量數A的關系圖象 可知中等大小的核的比結合能最大 即在核子結合成原子核時平均每個核子釋放的能量最大 平均每個核子的質量虧損最大 選項D錯誤 答案B 原子的核式結構玻爾理論 1 定態(tài)間的躍遷 滿足能級差 2 電離 電離態(tài) n E 0基態(tài) 電離態(tài) E吸 0 13 6eV 13 6eV電離能 n 2 電離態(tài) E吸 0 E2 3 4eV如吸收能量足夠大 克服電離能后 獲得自由的電子還攜帶動能 1 一個氫原子從n 3能級躍遷到n 2能級 該氫原子 A 放出光子 能量增加B 放出光子 能量減少C 吸收光子 能量增加D 吸收光子 能量減少解析氫原子從高能級向低能級躍遷時 放出光子 能量減少 故選項B正確 A C D錯誤 答案B 2 如圖4所示為氫原子的能級圖 圖中a b c d對應氫原子的四次躍遷 已知可見光光子的能量范圍為1 61 3 10eV 關于四次躍遷 下列說法正確的是 圖4 A 經歷a躍遷 氫原子吸收的光子能量為0 66eVB 經歷b躍遷 氫原子的軌道半徑增大 原子核外電子的動能增大C 經歷c躍遷 氫原子放出的光子是可見光光子D 經歷d躍遷后 再用可見光照射躍遷后的氫原子 可使氫原子發(fā)生電離解析經歷a躍遷 氫原子從高能級向低能級躍遷時輻射出的光子的能量為0 66eV 選項A錯誤 經歷b躍遷 氫原子吸收能量 軌道半徑增大 但核外電子的動能會減小 選項B錯誤 經歷c躍遷 氫原子輻射出的光子的能量為0 97eV 則該光子不是可見光光子 選項C錯誤 經歷d躍遷后 躍遷后的氫原子的電離能為1 51eV 因此用可見光光子照射可使其電離 選項D正確 答案D 3 2018 北京東城區(qū)一模 如圖5是氫原子的能級圖 一個氫原子從n 4的能級向低能級躍遷 則以下判斷正確的是 A 該氫原子最多可輻射出6種不同頻率的光子B 該氫原子躍遷到基態(tài)時需要吸收12 75eV的能量C 該氫原子只有吸收0 85eV的光子時才能電離D 該氫原子向低能級躍遷時 向外輻射的光子的能量是特定值 圖5 解析本題研究的是單個氫原子 單個處于n能級的氫原子向低能級躍遷時最多可輻射出n 1條不同頻率的光子 故該氫原子向低能級躍遷時最多可輻射出3種不同頻率的光子 選項A錯誤 該氫原子躍遷到基態(tài)時需要釋放 0 85eV 13 6eV 12 75eV的能量 選項B錯誤 只要吸收的光子的能量大于0 85eV 該氫原子就能電離 選項C錯誤 氫原子向低能級躍遷時 向外輻射的光子的能量等于兩能級的能量差 此能量差為一特定值 選項D正確 答案D 解答氫原子能級圖與原子躍遷問題應注意 原子核的衰變 半衰期 1 衰變規(guī)律及實質 1 衰變和 衰變的比較 2 射線 射線經常是伴隨著 衰變或 衰變同時產生的 2 三種射線的成分和性質 3 半衰期的理解 1 多選 關于天然放射性 下列說法正確的是 A 所有元素都可能發(fā)生衰變B 放射性元素的半衰期與外界的溫度無關C 放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性D 和 三種射線中 射線的穿透能力最強解析原子序號大于等于83的元素都能發(fā)生衰變 原子序數小于83的有的也能發(fā)生衰變 選項A錯誤 半衰期由原子核內部的結構決定 與外界溫度無關 選項B正確 放射性來自于原子核內部 與其形成的化合物無關 選項C正確 三種射線中 射線能量最高 穿透能力最強 選項D正確 答案BCD A 衰變后釷核的動能等于 粒子的動能B 衰變后釷核的動量大小等于 粒子的動量大小C 鈾核的半衰期等于其放出一個 粒子所經歷的時間D 衰變后 粒子與釷核的質量之和等于衰變前鈾核的質量 答案B 答案B 圖6 答案ABD 1 核反應的四種類型 核反應方程與核能的計算 2 核能的計算方法 1 根據 E mc2計算時 m的單位是 kg c的單位是 m s E的單位是 J 2 根據 E m 931 5MeV計算時 m的單位是 u E的單位是 MeV 3 根據核子比結合能來計算核能 原子核的結合能 核子比結合能 核子數 A 都是重核鈾的同位素的核反應 故都是重核的裂變反應B 反應前都有一個中子 故都是原子核的人工轉變C 生成物中都有氦核 故都是 衰變反應D 比 放出的能量少 說明 比 質量虧損得少 解析 是重核的裂變反應 是 衰變反應 選項A錯誤 是原子核的人工轉變 是輕核的聚變反應 選項B C錯誤 比 放出的能量少 根據愛因斯坦質能方程可知 比 質量虧損得少 故選項D正確 答案D 2 2017 江蘇單科 12C 1 多選 原子核的比結合能曲線如圖7所示 根據該曲線 下列判斷正確的有 圖7 答案BC 解析根據質能方程 釋放的核能 E mc2 m 2mH mHe mn 0 0035u 則 E 0 0035 931MeV 3 2585MeV 3 3MeV 故選項B正確 A C D錯誤 答案B 答案C